铁路信号设备雷电综合防护_技术方案.doc

铁路信号设备雷电综合防护技术方案铁路信号设备雷电综合防护技术方案深圳市科安达电子技术有限公司2006年9月目 录一.公司简介3二.防雷方案的理论依据71.引用国内外标准及规范62.雷电的数学模型83.雷电的入侵途径84.引入整体防护的概念95.引入分区保护的概念96.主要的技术措施简述11三.车站信号系统防雷设计方案121.既有信号楼机房建筑物直击雷防护和屏蔽措施142.新建信号楼机房建筑物直击雷防护和屏蔽措施 153.室外信号设备直击雷防护和屏蔽154.接地系统165.室内接地汇集线(等电位连接)176.电源防雷197.信号设备防雷(新建或大修站)198.信号设备防雷（既有站改造）229.微机系统防雷210.TDCS系统防雷27一、公司简介深圳市科安达集团公司是一家集科、工、贸为一体的高科技集团企业。集团公司成立于1994年，下属公司有深圳科先达、深圳金和跃科技、桂林嘉尼电子、科安达北京分公司、科安达香港分公司，并在国内十三个城市设有办事处及技术服务中心，在美国、英国、德国、法国、意大利、新加坡等国设有代理商，为客户提供直接服务。公司经过十一年的成长历程，2004年集团公司年产值达到两亿元人民币，其中出口达到1亿五千万元，成为英国政府采购的固定供应商。公司拥有国内外专利58项，与微软、世嘉等公司签有技术规约，产品遍布国内各大城市及美国、加拿大、欧洲、澳洲、日本、东南亚、印度等国家。集团以防雷、通信产品及电脑周边产品为三大支柱产品，集团公司拥有5千平方米的出口加工基地，1千多平方米的研发基地及国内先进的防雷实验室。防雷篇公司拥有中国气象局颁发的“防雷工程专业设计乙级资质证”和“防雷工程专业施工乙级资质证” 书，并通过“防雷产品的设计、生产及安装” 的ISO9001质量体系认证，荣誉出任深圳市防雷协会副理事长单位，是捷克BVB saltek公司全系列防雷产品和西班牙nimbus中国亚太地区总代理。公司开发的K818信号防雷分线柜巧妙地将防雷理论与配线相结合，使防雷产品达到很好的安装效果。产品经广铁集团技术鉴定。 并通过了中铁铁路产品认证中心的CRCC认证。公司与世界主要防雷公司进行了广泛的技术交流，以尽量做到博采众长。在中国铁路、石化、电力、电信、移动、联通、邮电、商检、网通、民航、等系统。做了大量的工程。工程质量优异，服务及时，积累了丰富的防雷经验，取得了显著防雷效果，长期以来深受广大用户及社会各界的支持和认可。企业的竞争实际是人才和科技的竞争,先进的生产设备和人才的合理配置是企业成功的关键。在这方面我公司投入了巨资，建立了国内先进的“雷电防护实验室”，组织了国内外专家进行了大量的知识讲座，并聘请国际电工委员会（IEC）起草人之一Mr.L.C.Towel作为技术顾问，大批工程技术人员派往欧洲、美国原产培训，培养了一大批防雷科技的尖端人才。现有教授级专家3人，高工5人，工程师20多人。在、等杂志上发表了多篇防雷技术论文，还应邀参与了铁道部组织的草案的修改论证工作。与铁道部第一、二、三、四设计院、通号所、铁科研、电铁设计院进行了广泛的技术交流，并为铁科、通号等公司提供了防雷咨询及选型服务，同时为十八信息、四线制电码化、ZPW-2000A、ZPW-2000R提供了防护方案及性能可靠的产品。为铁路信号系统防雷的设计开发积累了大量的经验数据，首先在铁路电务系统推出了系统防雷的方案，并邀请国际上著名的防雷专家多次与铁道部各路局进行广泛的技术交流，深入现场、实地考察、有针对性的作出系统方案。企业构建的关键是人才的合理配置及知识结构的互补。从创业之初，科安达就在努力营造一个能最大程度发挥员工能力，真正以人尽其才的良好环境。在产品开发方面取得了可喜的成绩，其中有9项产品获得国家专利，特别是和广铁（集团）电务处共同联合开发的信号防雷分线柜，以其独特的造型、精美的工艺、合理的设计赢得了鉴定会所有专家学者的好评，本产品于2005年7月通过广铁集团技术鉴定。信号防雷分线柜是一种集分线盘和防雷柜于一体的全新产品，安装在雷电防护LPZ0与LPZ1区的分界面，成功的解决了“分线”与“防雷”的巧妙结合。所有模块集中安装、整体防护，所有地线就近引出，克服了既有信号防雷设备安装分散、元件分离走线零乱、不符合防雷规范的缺点。六位弹簧端子底座取代原有分线盘六柱端子防雷模块可直接插在底座上，可实现在线热插拔并预留载线测试、遥信报警及微机监测端口。所有配套防雷模块均采用欧洲捷克原装进口元器件，具有应变能力快、漏流小、通流容量大等特点。电路引入过流保护、热感断路和动感断路等两级以上保护措施。当有过电压和过电流时均可退出电路并给出劣化指示。基板背后设有电缆屏蔽线槽，上下设有屏蔽走线室，柜门一关形成一个“法拉第”笼式的屏蔽房，设计科学合理，可谓是为现场信号设备的雷电防护量身定做。经过在广铁集团、柳州局、成都局8站的上道试用，效果非常明显。安装以后没有发生设备雷害故障。目前，我公司的系统防雷已经应用到北京局、沈阳局、郑州局、广铁集团、上海局、南昌局、武汉局、兰州局、济南局、成都局、哈尔滨局、柳州局、昆明局、西安局、太原局等大部分路局。为铁路信号系统的雷电灾害防护做出了突出的贡献，有力的保障了铁路运输的安全、畅通。赢得了铁道部门的广泛信赖。同时为雷电防护的研究和发展提供了宝贵的资料！通讯网络篇 公司从事数据网络（广域网、局域网、Internet网）的系统集成和组网配套工程以及通信网络的增值服务，并提供相关的配套设备。 作为专业的数据通信和网络测试仪表的供应和服务商，有丰富的产品系列，能满足用户全方位的测试要求，包括针对模拟线路、数据通道、规程协议、误码、E1信道、线缆、网络综合的测试设备。测试仪系列的完善将为通信行业在网络开通运行维护方面提供坚实保障，为银行、证券、电信、铁通、移动、联通、网通、电力控制及其它通讯用户的维护提供快捷便利的维护手段。铁路系统的TDCS、DIMS、微机检测设备中也大量得以应用。CTC产品已形成模拟和数据网络测试仪表系列、光纤收发传输系列、XDSL传输设备系列、介面转换器系列、数据通讯组件系列等五大系列产品。 公司奉行先进、实用、可靠的产品方向，以技术服务第一的经营思想，积极与国内外厂商合作，引进技术先进的通信产品。公司拥有十余位高级技术人员，积累十四年的行业经验，专门负责产品的技术咨询、技术培训、安装维护、售后服务工程，热情为用户解决通信过程中所遇到的各种难题，并积极为用户推荐解决的方法。电脑周边产品篇：集团从事电脑周边产品的技术开发及生产。主要生产电脑游戏手柄、摇杆；耳机、摄像头、麦克风；Dreamcast、PlayStation等系列产品已变为公司目前的主力产品，拥有50多项技术专利，注册商标“GAMTEC”。公司拥有年2亿产值的加工基地和完善的质量管理体系，产品品质高，性能稳定，品种丰富，有200多种产品，外形美观精致，深受美国、英国、德国、瑞士、西班牙、法国、意大利、荷兰、捷克、澳大利亚、加拿大、新加坡、印度、东南亚等地客户的欢迎。同时，产品代理商遍及国内主要大中城市，拥有大量长期的忠诚用户。以科技为先导，以服务为宗旨，以优质为基石，以信誉为生命，由此铸就了科安达企业精神。科安达雷电防护实验室二 、防雷方案的理论依据1、引用国内外标准及规范国内标准GB 50057-94建筑物防雷设计规范（2000版）GB 50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50174-93电子计算机机房设计规范GB 50169-92电器装置安装工程接地装置施工及验收规范GB 348383电子设备雷击试验导则TB/T 2311-2002 铁路电子设备用防雷保安器TB/T 3074-2003铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件铁运200014号 中国铁道部技术标准-信号维护规则铁运200626号铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见TB10006-99 铁路通信设计规范TB10007-99 铁路信号设计规范TB10008-99 铁路电力设计规范TB10009-99 铁路电力牵引供电设计规范国际标准IEC61024建筑物防雷IEC61312雷电电磁脉冲的防护2、雷电数学模型依据IEC1024-1、IEC1312及GB50057-94，雷电流测试波形图如下：注：为10/350s直击雷雷电流波形；为8/20s感应和过电压波形。根据中国铁道部技术标准-信号维护规则的“16.1.1 信号设备应对雷电感应过电压进行防护，不考虑直接雷击设备的防护。”之规定，本方案只对感应雷电进行防护。3、雷电的入侵途径 雷电直击车站或区间装置有信号设备的建筑物，及配置有信号设备的场所附近的构筑物、地面突出物或大地时，雷电电流的感应电磁脉冲将在信号系统内产生过电压和过电流。该现象亦称空间电磁感应。 与信号系统设备相连的信号传输线路、钢轨等设施上，遭受直接雷击时产生的电磁脉冲，或与信号系统设备相连的信号传输线路附近遭受直接雷击时，感应在信号传输线上的电磁脉冲，经线路传导侵入信号系统内的过电压和过电流。 向信号设备供电的电源系统上遭受直接雷击产生的电磁脉冲，或电源馈线附近遭受直接雷击时，感应在电源线上的雷电电磁脉冲，经电源馈线传导，在信号系统电源设备上产生的过电压和过电流。 雷击车站信号设备场地建筑物的避雷针（或避雷带、避雷网）时，雷电流沿避雷针（或避雷带、避雷网）引下线进入接地装置引起地电位升高，这时，在信号系统接地导体和其他导体间产生的反击雷过电压。4、引入整体防护概念雷电防护的对象主要有直接雷击、感应雷击、地电位反击、雷电磁脉冲对建筑（构筑物）、内部设备和人的危害。现代防雷理论的技术原则同时强调分区、分级的防护。因此，需要综合使用各种防护措施，把雷电防护工程看作是一个系统工程。传统的雷电浪涌保护方法，在选择浪涌保护器时，仅考虑被保护的设备本身，没有根据电磁兼容性原理，把局部或单一的防护措施提升到系统防护，即整体防护概念。由于缺乏整体防护概念，导致在电源系统，甚至在雷电防护的薄弱环节的不同点安装过电压保护器时，各类防护器件不能相应协调，相互间不能匹配。而局（站）的系统防护，各级防护器件是相辅相成的，互相影响的，从而影响到局（站）整体的防护。引入整体防护的概念就是要在选择防护器件时，应考虑使它们能相互协调工作。5、引入分区保护的概念 本方案的雷电保护区域的划分是以国际电工委员会（IEC）1312雷电磁脉冲的防护中第一部分的一般原则作为依据的。 局（站）的雷电保护区域可以按照需要保护区域的不同，将局（站）划分为几个保护区域，并按电磁兼容的要求确定避雷器的安装位置，引入雷电保护区域的概念使各个区域分界处的雷电冲击负荷依次减小，从而可以选择相应通流容量（或其它相应性能指标）的防雷器；同时也可使不同区域内的易受雷电过电压破坏的设备，其基本受低于其耐压水平。这样既可降低工程施工难度与成本，又可使系统得到有效的保护。 应将需保护空间划分为不同的雷电保护分区（LPZ），以界定具有不同LEMP严酷程度的各个空间，并指明各防雷区界面上等电位连接点的位置。以电磁条件有显著改变作为防雷分区划分的根据。信号设备电磁屏蔽分区的划分如下：a、LPZ0区域：室外区域,根据是否处在避雷针、网或带等直击雷防护系统的保护范围，又可分为LPZ0A 和LPZ0B。处于避雷针、网或带等直击雷防护系统保护范围之外的为LPZ0A；处于避雷针、网或带等直击雷防护系统保护范围之内的为LPZ0B, 虽然本区内物体不易遭到直接雷击，但区内电磁场没有衰减。室外LPZ0区域内的信号设备主要有：室外轨道电路、信号机、道岔转辙机等，有可能遭到直接雷击，各器材可能导走大部雷电流，但电磁场没有衰减。b、LPZ1区域：信号楼内的区域。本区内物体不易遭到直接雷击，在本区内所有导电部件上的雷电流比在LPZ0区的雷电流进一步减小，各导体导走部分雷电流，电磁场可能有一定的衰减，取决于屏蔽措施。室内LPZ1区域内的信号设备主要有：电源室的双路电源、电源屏，车站运转室内的控制台及远端显示器，接口架以及机械室内的继电器架、组合架和各种继电器设备等。c、LPZ2等后续防雷区域：微机室内的区域。如果要求进一步减小传导电流或电磁场，或者进一步要求减小传导电流及电磁场，就应引入若干后续防雷区。应根据被保护（信息）系统所要求的环境来选择需要多少个后续防雷区。通常，防雷区号越高，其电磁环境参数就越低。室内LPZ2区域内的信号设备主要有：联锁控制机、主备上位机、服务器、终端、主备用参数稳压电源、主备用单相UPS视频处理设备等。因为由外部防雷装置，钢筋混凝土及金属服务管道构成的屏蔽层对电磁场有衰减作用，所以建筑物越往里，则过压干扰影响程度越低。保护区的界面通过外部防雷系统、钢筋混凝土及金属管道等构成的屏蔽层面形成。穿过各级雷电保护区的金属构件，一般应在保护区的分界面做等电位连接。雷电保护区的分级保护对雷电浪涌的要求，也就是所选用的避雷器的基本性能指标要求。6、主要的技术措施简述如下6.1 “搭接”，或称为均衡连接、等电位连接。就是把各种金属物用粗的铜导线焊接起来，或把它们直接焊接起来，以保证各个分系统的电位相等。完善的等电位连接可消除因“地电位骤然升高”而产生的反击现象。等电位概念是雷电防护最重要的理论基础。6.2 “传导”，这是防范“直接雷击”的措施。传导的作用是把闪电的巨大能量引导到大地耗散掉，不使它对防雷保护的对象产生破坏作用。但是，引导闪电入地的导流线有巨大的作用，会产生感应电磁场，也可能损坏设备。所以，它必须与其它防雷措施联合起来，才能使被保护设备处于安全状态。6.3 “分流”，其做法是凡从室外来的导线（包括电力电源线、电话线、信号线或者这类电缆的金属外套等）都要并联（串联）一种避雷器接至地线，不仅是在入户处、在每个需要防雷保护的仪器入机壳处都要安装，它的作用是把循导线传入的过电压波通过避雷器瞬态分流入地，这也是普遍意义的“防雷”。针对不同的局（站）需要考虑进行不同的“拦截方式”。6.4 “接地”，它是搭接、传导、分流、屏蔽等防雷措施的基础，接地的妥当与否，直接影响到防护的效果，是防雷工程的难点和重点。6.5 “屏蔽”，就是用金属网、箔、壳、管等导体把需要保护的对象包围起来，就是把闪电的脉冲电磁场从空间入侵的通道阻隔起来，这需要考虑实际情况和依据经济原则来选择，确定屏蔽材料的厚度，各种屏蔽都必须有效的接地。以上五项措施构成一个有机联系的整体，全面实施才能达到效果，这也是本方案的基本理论框架。三、车站信号系统防雷设计方案1、既有信号楼机房建筑物直击雷防护和屏蔽措施为抗御直击雷和降低雷电电磁干扰，信号机房的建筑物应采用法拉第笼进行电磁屏蔽。法拉第笼由屋顶避雷网、避雷带和引下线、机房屏蔽和接地系统构成。1.1 楼顶避雷网、避雷带、引下线根据建筑物防雷设计规范GB 50057-94、TB/T 3074-2003及铁运200626号等标准，信号设备机房须采取防直击雷措施, 但不能盲目以高塔来避雷，传统的金属避雷针高高耸立在建筑物屋顶，这样反而会增加落雷的概率，造成对信号楼内及其周围更严重的感应雷击。信号楼顶应该敷设避雷网做为接闪器，GB 50057-94规定敷设网格不大于10m*10m或12m*8m，但应根据TB/T 3074-2003及铁运200626号更加严格要求敷设网格不大于3m*3m。 1.1.1 避雷网由不大于3m3m的方形网格构成，每隔3m与避雷带焊接连通。网格由40mm4mm的热镀锌扁钢交叉焊接构成。热镀锌钢材的镀层厚度为2060m。 1.1.2 避雷带应采用不小于8mm热镀锌圆钢沿屋顶周边设置一圈，距墙体高度0.15m，并用热镀锌圆钢均匀设置避雷带支撑柱，支撑柱间距不大于1m。 1.1.3 引下线是避雷带与接地装置的连接线，沿机房建筑物外墙均匀垂直敷设4-6根，安装应平直，并与其它电气线路距离大于1m。引下线的固定卡钉布置应均匀牢固，间距宜小于2m。引下线宜采用40mm4mm热镀锌扁钢或不小于8mm热镀锌圆钢，上端与避雷带焊接连通，焊接处不得出现急弯（弯角不小于R90），下端与地网焊接。引下线与分线盘（柜）间距应不小于5m。1.1.4 为节省投资和合理利用资源，法拉第笼也可利用建筑物的钢筋混凝土结构或框架结构建筑物，实现引下线和大空间屏蔽网的作用。引下线利用建筑物内主钢筋时，主钢筋应与接地装置（地网）、避雷带焊接。1.1.5 所有焊接处做防腐防锈处理。见附图KAD-I-01信号楼顶避雷网示意图1.2 微机屏蔽房由于计算机和微电子设备处于LPZ2区，对雷电电磁脉冲非常敏感，微机房内的联锁系统、微机监测系统、TDCS系统一旦遭到雷电感应产生的浪涌电压的破坏，将造成整个车站业务的中断或停顿，严重时还会造成安全事故，故微机房还应加强防雷电感应措施。安装电子设备的机房宜进行更完善的室内法拉第笼屏蔽。1.2.1 微机房内墙面设屏蔽层，应选用铁板或铝板等电磁屏蔽材料，板材厚度应不小于0.6mm。1.2.2 门窗屏蔽应采用截面积不小于3mm2、网孔小于80mm80mm的铝合金网，并用不小于16mm2的软铜线与地网或屏蔽层可靠连接。1.2.3 屏蔽层必须在引下线与地网连接处用不小于25 mm2的软铜线可靠连接（可多处连接）。1.2.4 机房已经预留钢筋接地端子板的，屏蔽层还应与钢筋接地端子板栓接。1.2.5 机房地面宜采用防静电地板；其金属支架间应互相可靠连接，或在金属支架底部采用0.1mm20 mm铜箔带构成与支架一致的网格，铜箔带交叉处用锡焊接。1.2.6 互相连接的金属支架或网格铜箔带应采用10 mm2的铜（扁平铜网编织带）应与地网或屏蔽层连接，至少4处，铜带一端加线鼻后与地网或屏蔽层栓接，另一端用锡焊接。见附图KAD-I-02微机室屏蔽房示意图2、新建信号楼机房建筑物直击雷防护和屏蔽措施2.1 信号楼机房在选址上除考虑生产需要、生活方便外，还应选在土壤电阻率低、腐蚀性小、距变（配）电所大于200m的位置。2.2 房屋结构应采用钢筋混凝土框架结构。在混凝土框架内应设置不小于12mm的圆钢为主筋（加强钢筋），主筋间用相同规格的圆钢相互焊接成不大于5m5m的网格，并保证电气连接的连续性。主筋上端必须与避雷带焊接，下端必须就近与基础接地网焊接。2.3建筑物施工时，应在机房四周室内、室外距地面0.3m处预留与混凝土框架内主筋连接的接地端子板各4块。室外接地端子板应与环形接地装置栓接，室内接地端子板应与机房屏蔽层或与防静电地板下的金属支架（或支架下的铜箔带）栓接。2.4 机房直击雷防护和屏蔽措施与既有信号号楼机房的一致。2.5 微机房可在墙体内用钢筋网设置屏蔽层。钢筋网应采用不小于8mm的圆钢焊接成不大于600mm600mm网格，并与主筋焊接连通，窗户设有防盗网的还应与防盗网钢筋焊接。门窗屏蔽及采用金属板的机房屏蔽既有信号楼微机房屏蔽措施一致。3、室外信号设备直击雷防护和屏蔽3.1 室外电子设备集中的区域，可在距电子设备和机房建筑物30m以外的地点安装多支独立避雷针。3.2 包含信号设备的箱、盒、柜等壳体应具有良好的电气贯通和电磁屏蔽性能，壳体内应设专用接地端子（板）。室外信号设备的金属箱、盒壳体必须接地。进出金属箱、盒的电源线、信号线宜采用屏蔽电缆或非屏蔽电缆穿钢管埋地敷设，屏蔽电缆的金属屏蔽层或钢管应接地。3.3 严禁用钢轨代替地线。3.4 高柱信号机点灯线缆应采用屏蔽线缆。4、接地系统41综合地网按照现代接地理论，应建设一个共用的高质量的综合地网。根据TB/T 3074-2003信号设备机房建筑物，本身应采用共用接地系统，信号楼四周建设环型地网，地网可直接与信号楼基础连接。4.1.1 信号设备应设安全地线、屏蔽地线和防雷地线。信号设备的机架（柜）、控制台、箱盒、信号机梯子等应设安全地线，交流电力牵引区段的电缆金属护套应设屏蔽地线，防雷保安器应设防雷地线，安装防静电地板的机房应设防静电地线，微电子设备需要时可设置逻辑地线。上述地线均由共用接地系统的地网引出。室内信号设备的接地装置应当构成网状（地网）。4.1.2 接地导线上严禁设置开关、熔断器或断路器。4.1.3 最新的IEC和GB50057-94等防雷标准，对防雷地的接地电阻指标已经不做具体参数规定。根据TB/T3074-2003及铁运200626要求,采用共用接地系统的信号设备机房,其接地电阻值应小于1欧姆。4.1.4 环形接地装置一般由水平接地体和垂直接地体组成，应环绕建筑物外墙闭合成环，受条件限制时可不环周敷设，但应尽可能沿建筑物周围设置，以便与地网连接的各种引线就近连接。水平接地体距建筑物外墙间距不小于1m，埋深不小于0.7 m。4.1.5 水平接地体推荐采用 40mm4mm热镀锌扁钢；4.1.5 在避雷带引下线处应设垂直接地体，垂直接地体必须与水平接地体可靠焊接。接地电阻不满足要求时，可增设垂直接地体，其间距不宜小于接地体长度的2倍并均匀布置。接地体上方树立好地网标志牌，并应刷白色的漆并标以黑色记号“ ”。环形接地装置应在地下每隔510m就近与建筑物基础接地网钢筋焊接一次，建筑物四角的主筋必须与环形接地装置焊接。垂直接地体可采用金属石墨地极和热镀锌角钢不小于50mm50mm5mm,长度1.5m2.5m。4.1.6 接地电阻难以达到要求时，可采取深埋接地体、设置外延接地体、换土、在接地体周围添加经环保部门认可的降阻剂或其它新技术、新材料等措施。4.1.7 接地体难以避开避开污水排放和土壤腐蚀性强的地点时，垂直接地体采用石墨接地体。水平接地体选用耐腐蚀性材料，热镀锌扁钢的镀层不宜小于60m。5见附图KAD-I-03综合地网示意图5、室内接地汇集排（等电位连接）5.1电源室、机械室、微机室和行车观察室，沿着四周墙壁踢脚线上方，敷设接地汇集排（明敷），但不得构成闭合回路，材料采用30mm*3mm紫铜排。有防静电地板的机房，汇集排可设在地板下方距地面30-50mm，宜距墙面100-150 mm；也可在地板下方设成条状或网格状。需要时，也可在机房房顶设置。汇集排每隔1-1.5m应预留接地螺栓供连接使用。5.2 电源室（电源引入处）防雷箱处和分线盘处的接地汇集排应独立设置，并分别通截面积不小于50mm2的绝缘铜导线(即接地干线)与室外环型地网单点冗余连接。接地汇集排采用截面积不小于50mm2 有绝缘外护套的多芯铜导线与地网单点冗余连接。5.3 汇集排铜材间直接连接的接触部分长度不少于60mm，接触面应打磨后使用3个铜螺栓双螺帽连接。5.4 机房分布在几个楼层时，各楼层间的汇集排应采用为5095 mm2的有绝缘外护套的多股铜导线焊接或加线鼻栓接。5.5 电源室防雷箱处（电源引入处）接地汇集排和分线盘接地汇集排的引接线与其余接地汇集排的引接线在地网上的连接点间距宜大于5m。避雷带的引下线与接地汇集排的引接线在环形接地装置上的连接点间距应大于5m。无线天线避雷针的接地装置应单独设置，并距环形接地装置15m以上，特殊情况下不应小于5m，确因条件限制距离达不到要求时，其接地引接线应与地网焊接，焊接点与其它接地汇集排在地网上的连接点的间距不小于5m。5.6 室内走线架（槽）、组合架、电源屏、控制台、机架、机柜等所有室内设备必须与墙体绝缘，其安全地线、防雷地线、工作地线等必须以最短距离分别就近与汇集排连接。走线架必须保持电气上的连续性（可利用剥开的25mm2导线，敷设在电缆走线架内，并将每段走线架至少在两点进行连接），并用50mm2 有绝缘外护套的多芯铜导线与走线架和接地汇集排栓接。5.7室内同一排各金属机架、柜间用大于10 mm2多股铜导线栓接后再用不小于50mm2有绝缘外护套的多股铜线就近与接地汇集排连接。机房面积较大时，可以设置与地网单点冗余连接的总接地汇集排。控制台室、继电器室、计算机房的接地汇集排与总接地汇接排单点连接。5.8建筑物内所有不带电的金属物体，包括自来水管、暖气等都必须与环形接地装置做等电位连接。见附图KAD-I-04室内接地汇集排示意图6、电源防雷6.1双路贯通电源防雷由对雷电脉冲频谱分析可知，雷电90以上的能量都集中在100KHz以下，极易从工频电源系统中耦合进入。据统计6070的雷击事故发生在电源部分。IEC1312规定，对雷电的防护分四个梯度，交流从6KV1.5KV，直流从500V120V，根据设备的耐压及重要程度，来确定电源避雷器的级数和各级的限制电压，既防雷电过电流，又防雷电过电压。水电段的总配电箱输入端应该设置B级防雷 在电务综合开关箱的输入端设置C级防雷可选择安装我公司专门针对铁路电源设计的双路电源C级防雷箱TD-220C(单相)或TD-380C(三相)已通过铁道部CRCC认证，以防止雷电通过电源线进入内部设备而损坏电源屏。6.1.1 防雷箱特点：A、核心部件采用国际知名品牌捷克BVB-Saltek原装防雷器件，通流容量高达40KA，足以胜任C级雷电防护。B、面板自带雷电计数器，雷电浪涌次数一目了然；C、自带电源状态指示灯、故障报警；防雷器带遥信接点，劣化显示方便日常维护。6.1.2双路三相电源防雷箱:包含横向和纵向防护，称为全模防护，即L（相线）L的横向保护;、LPE（保护地线）间、N（中性线） PE间的纵向保护。见附图KAD-1-05双路三相四线电源防雷箱原理图6.1.3单相电源防雷箱:采用防雷组件实现全面保护,L-N线间的横向保护;L-PE和N-PE火零二线对地的纵向保护。见附图KAD-I-06双路单相二线电源防雷箱原理图6.2 电源屏输出端防雷对电源屏输出的每束电源进行纵横向防雷，每束电源根据电压伏值选配用三套BVB SLP-075VB或BVB SLP-275VB进行纵横向防雷。6.3 单相UPS电源防雷：对微机室的单相在线工频UPS电源应作雷电防护,在输入端安装二套BVB SLP-275V/2对其进行纵向第三级电源防护（细保护）。当雷击发生时，避雷器能迅速联通，使电源线与地形成瞬态等电位，保证后端设备所受到的冲击低于其耐受水平，保护了参数稳压器与UPS设备的安全7、信号设备防雷（新建或大修站）采用防雷分线柜推荐采用广铁集团电务处与我公司联合开发的一种集分线盘与防雷于一体的全新产品信号防雷分线柜，本产品于2005年7月通过广铁集团技术鉴定。具体措施：对所有信号机外线、轨道电路外线、灯丝报警线、半自动闭塞等外线等在分线盘处加装防雷器，可根据信号设备的耐过电压能力选择合适的防雷器。信号防雷分线柜用的FLM系列防雷器内置脱扣装置，失效窗口指示，安全可靠；当设备工作时无论是并联还是串联模块均可实现在线热插拔，而对设备工作无任何影响；在防雷器因超负荷损坏时，自动脱扣，使防雷器与主线路断开，保证设备的正常运行，同时提供劣化显示及遥信报警（已预留遥信报警采集口）。7.1信号机防雷信号机是信号系统中非常重要的设备之一，所有的信号机外线均是经分线盘送往室外每个信号点。信号机电缆线的传输距离都非常长，而跨越了LPZ0到LPZ1两个防雷分区。所以在分线盘处对信号外线做好防雷措施，对室内的信号设备的保护起到关键的作用。在室内分线盘各种信号机的所有去线、回线相应的端子上，加装FLM XH-220防雷器，作纵向保护。该防雷器的起动电压为484V，限制电压700V，通流溶量10KA，符合铁标要求。当雷电侵入或线路感应过电压时,线间防雷器件起动,保护了后了其后的信号设备。见附图KAD-I-07 信号机防雷原理图7.2 灯丝报警、站联、场间联系电路、半闭外线、方向电源外线防雷灯丝报警线，在室内分线盘上它们对应的端子上，每两线加装一套FLM DY-120防雷器，作纵向保护。站联、场间联系电路，每对线在室内分线盘处加装一套FLM DY-120防雷器进行纵向防护。半自动闭塞外线，在室内分线盘处对应的端子上，每两线加装一套FLM DY-120防雷器进行纵向防护。方向电源电路（自闭区间），在室内分线盘处对应的端子上，每对线加装一套FLM DY-120防雷器进行纵向防护(根据实际设备对地电压设置)。7.3 轨道电路室内端防雷轨道电路是为了检查进路是否空闲，连续自动地将列车的运行和信号设备联系起来，以保证行车的安全。所以保证轨道电路不受雷电侵入或线路感应过电压的影响其正常运用非常重要。所有的轨道电路去回线均是经分线盘送往室外每个轨道区段，电缆线的传输距离都非常长，而且跨越了LPZ0到LPZ1两个防雷分区。所以在分线盘处对轨道电路去回线做好防雷措施，对室内的信号设备的保护起到关键的作用。480轨道电路、25Hz相敏轨道电路、18信息轨道电路、高灵敏轨道电路的防雷都适用以下方案，ZPW-2000A轨道电路防雷方案在后另有描述。7.3.1 轨道电源的防雷电码化区段：每个发送与接收端在分线盘处分别安装一套FLM GD-380防雷器进行纵横向防护。非电码化区段：每个发送端分线盘处安装一套FLM GD-220防雷器进行纵横向防护；接收端在分线盘处安装一套FLM GD-36防雷器进行纵横向防护。见附图KAD-I-08 轨道电路防雷原理图7.3.2 移频轨道电路防雷A. 非电化区段:发送端及接收端在分线柜分别安装一套FLM GD-220、FLM GD- 36防雷器进行纵横向防护。发送及接收端在室外钢轨侧安装一套BVB SLP-075VB防雷模块进行横向防护。 B. 电化区段：发送端及接收端在分线柜分别安装一套FLM GD-220、FLM GD-36防雷器进行纵横向防护。发送及接收端在室外钢轨侧安装一套BVB-SLP-275VB防雷模块进行横向防护。见附图KAD-I-09 移频轨道电路防雷原理图7.3.3 ZPW-2000A自动闭塞分区及闭环电码化设备防雷ZPW-2000A自动闭塞分区设备防雷：分为室内和室外两部分：A. 室外：在送受端匹配变压器靠近钢轨侧并联1个BVB SLP-275VB作横向防护。在空芯线圈的中性点与地间串联1个BVB SLP-385VB作纵向防护。室内：发送端及接收端在分线柜分别安装一套FLM GD-220防雷器进行纵横向防护。见附图KAD-I-10 ZPW-2000A自动闭塞分区系统防雷原理图ZPW-2000A二线制电码化系统设备防雷：分为室内、室外两部分：室外：发送及接收端在室外钢轨侧安装一套BVB-SLP-275VB防雷模块作横向防护。室内：发送端及接收端在分线柜分别安装一套FLM GD-220防雷器进行纵横向防护。见附图KAD-I-11 ZPW-2000A二线制电码化系统防雷原理图ZPW-2000A四线制电码化系统设备防雷： 在室外轨道变压器箱内的电码化送、受端分别并联1个BVB SLP-275VB防雷模块作横向防护。室内发送防雷变压器二次侧并联1个BVB SLP-275VB防雷模块作横向防护。见附图KAD-I-12 四线制电码化系统防雷原理图8、信号设备防雷（既有站改造）（采用国际知名品牌欧洲捷克BVB-Saltek 产品）信号机械室内的分线盘处于防雷分区的LPZ0与LPZ1两个区的分界点，所有室内与室外的联系的电缆都经分线盘进入室内设备，雷电过电压和过电流波极易从线缆侵入室内信号系统设备。因此在这个分界点做好防护措施非常关键。具体措施：在室内端对所有信号机外线、轨道电路外线、断丝报警线、在分线盘处加装防雷器，可根据信号设备的耐过电压能力选择合适的防雷器。欧洲捷克BVB系列防雷器内置脱扣装置，失效窗口指示，安全可靠；可热拔插，设备维护方便；当遭雷击，线路感应过电压使防雷器因超负荷损坏时，热脱扣，使防雷器与主线路断开，保证设备的正常运行；其防雷组合为压敏电阻与二极放电管串接，既避免了压敏电阻的漏流，又有效地消除了放电管的续流；防雷器的选型应该跟据设备性能及设备电压选取最适用的型号，不应盲目选取。在分线盘旁边设置防雷柜（数量根据每个站防雷器数量而定，每个防雷柜可安装450个防雷模块,如果分线盘本身有地方可安装防雷器，也可不设防雷柜），专门用于安装防模块，以下所有分线盘处的防雷器均可安装于该防雷柜内；具有屏蔽和防火、防爆安全可靠；对线缆屏蔽，避免电磁二次污染，加强对设备的防护性能；集中防护，集中监测便于统一管理，采用专用的接地装置大大减小接地电阻，为过电压、过电流提供了畅通的泄放通道，实现测绝缘时，可一次性机械式断开，方便可靠；8.1 信号机外线防雷站内调车信号机、出发信号机、进站信号机、预告信号机所有去线、回线，在室内分线盘上它们对应的端子上，每线加装一个BVB SLP-275VB防雷器，作纵向保护。当雷电侵入时,防雷器件起动,保护了后了其后的设备。8.2 灯丝报警、站联、场间联系电路、半闭外线、方向电源外线防雷灯丝报警线，在室内分线盘上它们对应的端子上，每线加装一套FLM DY-120防雷器，作纵向保护。站联、场间联系电路，每线在室内分线盘处加装一套FLM DY-120防雷器进行纵向防护。半闭外线（半闭区间），在室内分线盘处对应的端子上，每线加装一套FLM DY-120防雷器进行纵向防护。 方向电源电路（自闭区间），在室内分线盘处对应的端子上，每线加装一套FLM DY-120防雷器进行纵向防护。8.3轨道电路防雷轨道电路是为了监督铁路线路是否空闲，自动地和连续地将列车的动行和信号设备联系起来，以保证行车的安全。所以保证轨道电路不受雷电侵入或线路感应过电压的影响其正常运行非常重要。所有的轨道电路去回线均是经分线盘送往室外每个轨道区段，电缆线的传输距离都非常长，而且跨越了LPZ0到LPZ1两个防雷分区。所以在分线盘处对轨道电路去回线做好防雷措施，对室内的信号设备的保护起到关键的作用。轨道电路的信号设备损坏原因很多时候往往是受轨道电路两线间不平衡电流而引起设备损坏，所以建议轨道电路的防护应该首选横向防护，如果投资费用允许，最好能实现纵横向防护。480轨道电路、25Hz相敏轨道电路、18信息轨道电路、高灵敏轨道电路的防雷都适用以下方案，ZPW-2000A轨道电路防雷方案与新建或大修站ZPW-2000A的防雷方案描述相同。8.3.1 室内电轨道电源的防雷每个咽喉一对向室外送电轨道电路电源，在室内分线盘上它们相应的端子上，给每对电源线加装三个BVB SLP-275VB电源防雷器作纵横向保护。当雷电侵入或线路感应过电压时,线间防雷器件起动,保护了后了其后的信号设备。8.3.2 室内发送与接收端防雷电码化区段：每个发送与接收端在分线盘处分别安装三套BVB SLP-385VB防雷器进行纵横向防护。 非电码化区段：每个发送端分线盘处安装三套BVB SLP-275VB防雷器进行纵横向防护；每个接收端在分线盘处安装三套BVB SLP-075VB防雷器进行纵横向防护。8.3.3 室外发送与接收端防雷电气化区段：在电气化区段，因有接触网及承力索,沿钢轨形了一个实际的避雷网。因此,轨道电路的信号设备受直击雷损坏概率比较低,而受电气化区段牵引电流不平衡的因素影响比较大，特别是在上坡区段和离牵引变电所越近处，不平衡电流越大。因此在室外发送端和接收端BE型扼流变压器靠轨道一侧，线间分别安装一套BVB SLP 385VB防雷器，其防雷组合为压敏电阻与二极放电管串接，既避免了压敏电阻的漏流，又有效地消除了放电管的续流，同时具有动态脱扣功能，可靠性很高。室外发送端：在扼流变压器的靠轨道低压侧，线间安装一套BVB SLP-385VB进行横向防护。 其防雷组合为压敏电阻与二极放电管串接，既避免了压敏电阻的漏流，又有效地消除了放电管的续流，可靠性很高。室外接收端：在扼流变压器的靠轨道低压侧，线间一套BVB SLP-385VB进行横向防护，其防雷组合为压敏电阻与二极放电管串接，既避免了压敏电阻的漏流，又有效地消除了放电管的续流，可靠性很高。非电化区段：在室外发送或接收端靠轨道低压侧,线间安装一套BVB SLP-075VB防雷器进行横向防护。9.微机系统防雷9.1通信线路防雷在用于联网远程传送微机联锁系统数据、微机监测系统数据或DMIS系统数据的基带MODEM，其各自从远端输入的1对双绞线上，分别串连一个双绞线信息线路保护器（BVB RJ45/11-Tele/4），其雷电冲击电流（8/20s波形）为5KA，响应时间100ns。TB/T 3074-2003规定，室内计算机数据通信接口信号传输线SPD的冲击通流容量在中雷区不小于1.5KA。BVB RJ45/11-Tele/4冲击通流容量是5KA，完全满足要求。当雷电入侵时，防雷器迅速联通，建立起双绞线路与地之间的暂态等电位连接，保护了其后的基带MODEM、路由器、微机联锁系统、微机监测系统、DMIS系统等的通讯口。9.2 联锁上位机与远端显示器之间微机联锁系统的上位机位于微机房，而远端显示器位于行车室，它们的图像输入信号端口由于线路很长，雷击时很容易造成雷电感应，一旦远端显示器遭到雷击损坏，将给铁路的安全运行造成很大的威胁，所以对显示端口的防雷保护非常必要，可在A、B上位机显示卡输出口前，分别串接一只BVB DL-RS/VD15-11视频口信号防雷器，相应地在远端显示器视频口前也串接一只BVB DL-RS/VD15-11视频口信号防雷器。9.3 网络集线器（HUB）端口雷电防护微机室内的服务器网络集线器（HUB）端口雷电防护：微机室内有一台服务器，如信号引线较长，各需要在HUB端串联加装一个型号为 DL100 ETH UTP 16 P以太网双绞线信号防雷器。9.4 接口架的防雷:微机联锁站,机械室和微机房还有一个接口架.也相当于一个分线盘.每个接口有32位针式端子.在其接口处串联一个BVB CLSA系列防雷器实现设备的精细保护，根据电压可选CLSA-6、CLSA-12、CLSA-24、CLSA-48、CLSA-TLF、CLSA-TLF10；为保护采集板、驱动板提供了可靠的保证。(注:部分微机联锁厂家已在此加设防雷的,电路可不再另做)10、TDCS系统防雷10.1雷电的入侵途径10.1.1 雷击TDCS设备场地建筑物的避雷针（或避雷带、避雷网）时，雷电流沿避雷针（或避雷带、避雷网）引下线进入接地装置引起地电位升高，这时，在TDCS系统接地导体和其他导体间产生的反击雷过电压，容易损坏系统。10.1.2 雷电直击车站或区间装置有TDCS设备的建筑物，及配置有TDCS设备的场所附近的构筑物、地面突出物或大地时，雷电电流的感应电磁脉冲将在TDCS系统内产生过电压和过电流。该现象亦称空间电磁感应。10.2.3 与TDCS系统设备相连的信号传输线路、钢轨等设施上，遭受直接雷击时产生的电磁脉冲，或与TDCS系统设备相连的信号传输线路附近遭受直接雷击时，感应在数据传输线上的电磁脉冲，经线路传导侵入TDCS系统内的过电压和过电流。10.2.4 向TDCS设备供电的电源系统上遭受直接雷击产生的电磁脉冲，或电源馈线附近遭受直接雷击时，感应在电源线上的雷电电磁脉冲，经电源馈线传导，在TDCS系统电源设备上产生的过电压和过电流。10.2.5 因此，应对TDCS整个系统进行良好的等电位连接，并对电源及信号线进行有效的防雷措施，比如加装电源防雷器或加装相应的防雷器等。本方案将从这三方面对TDCS系统进行设计。10.3 具体实施10.3.1等电位连接把TDCS系统所有机壳地、设备防雷地等直接以最近的距离接到室内接地汇接排上。10.3.2电源系统防雷10.3.2.1电源屏输入端前设置防雷箱在电源屏输入前端安装我公司专门针对铁路电源设计经CRCC认证的双路电源C级防雷箱TD-380C电源防雷箱，以